摘要：为了解决低轨SAR卫星对观测区域成像幅宽小、重访时间长的问题,研制了陆地探测四号01星。其是世界首颗高轨SAR卫星,利用地球同步轨道的轨位优势,对同一地点的重访周期由低轨SAR的天级提升为小时级,幅宽由低轨SAR的百千米级提升为千千米级,可为及时、有效实施灾害应急响应提供有力支持。围绕高轨微波成像的新体制,解决了高轨微波成像、超大功率星载微波发射、超大口径星载天线、多体大挠性高精度姿态稳定控制、万瓦级强脉冲高品质电源、载荷与平台一体化高效热管理、高轨星地一体化精密定轨等一系列关键技术,实现了快重访、大幅宽、全天时、全天候的观测能力。通过分析在轨测试数据,卫星获取的高轨SAR图像纹理清晰,质量良好,可满足防灾减灾、国土资源勘查等领域使用需求。

摘要：环形可展开天线是星载大口径、超大口径可展开天线的理想结构形式,是高轨遥感、高轨通信卫星应用的关键载荷。星载环形天线是由周边展开桁架和索网系统组成的典型预应力结构,型面精度和展开基频是其主要性能指标。在轨可靠展开是在轨应用的前提,可靠展开是设计的重中之重,以在轨性能指标需求为目标,分析了环形天线各系统参数对在轨性能指标的影响。通过对展开动力系统和传动力系统进行分析,阐述了环形天线各系统参数对展开可靠性的影响,总结了以结构静力学手段评价在轨性能设计和动力学手段评价展开可靠性的方法,明确了通过结构动力学方法进行强度校核和星上锁紧释放设计的星载大口径环形天线系统设计流程,提出了各设计参数的优化策略,并给出了系统设计算例,为未来超大口径星载可展开天线的技术研究和工程研制提供参考。

摘要：回顾总结了近年来高轨合成孔径雷达技术的研究和发展状况,首先介绍了国内外提出的不同技术路线下的典型高轨合成孔径雷达系统,分析了这些系统的轨道选择、系统特点及主要应用,总结了国内外在高轨合成孔径雷达大场景成像、高轨运动目标成像算法方面的研究进展。其次,详细描述了高轨合成孔径雷达系统需要突破的合成孔径雷达总体设计、大功率合成发射、高收纳比大型可展开天线、长合成孔径时间成像四项关键技术。在应用方面,对比了高轨合成孔径雷达比低轨合成孔径雷达的应用优势,分析了高轨合成孔径雷达从灾害快速应急响应、海洋目标观测到自然资源普查领域的应用前景。最后,通过对现有技术进行总结分析,对高轨合成孔径雷达技术的未来发展趋势进行了展望。

摘要：本文针对高精度立体测绘卫星设计和实现中的关键技术难点,在充分分析国内外测绘卫星的发展历程和技术特点的基础上,结合测绘卫星的设计关键——高图像定位精度技术实现,对高分辨率立体测绘卫星的设计约束条件、测绘体制选取、卫星载荷和平台关键产品的设计重点难点等进行了分析研究。分析指出了三线阵测绘体制、两线阵测绘体制和单线阵测绘体制的技术特点、实现约束和在测绘卫星不同发展阶段的工程实现优势;明确了基于目前工程技术水平,两线阵测绘体制在大范围、高分辨率、高精度测绘卫星中应用的特有优势。提出了测绘卫星高定位精度关键技术的设计要素和解决途径。结合国内首颗亚米级高精度立体测绘卫星——高分七号(GF-7)卫星的设计状态,说明卫星在保证测绘任务要求方面所提出的多项技术创新,并给出卫星用户对卫星在国土测绘及其他扩展应用中的测试结果。在轨数据表明,依照本论文提出的高分辨率立体测绘卫星系统设计方法,高分七号卫星在轨性能全面满足且部分优于设计指标,达到了世界的领先水平。论文的研究成果为后续更大比例尺的立体测绘卫星设计提供了有力参考。

摘要：航天器任务具有任务复杂、高风险、高成本、高可靠性、长周期等特点,为了适应未来更加复杂的航天器任务研制需要,在航天器设计与研制中引入了基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)方法。提出了基于模型的航天器研制流程和适应航天器研制过程需要的6类模型体系,分别为需求模型、功能模型、工艺模型、架构模型、产品模型以及验证模型。以月球水资源探测为假想任务背景,给出了MBSE建模过程及其模型,充分体现了MBSE方法在航天器设计及其集成仿真验证方面的优势。

摘要：高分七号卫星(GF-7)是中国自主研制的首颗1∶1万比例尺立体测绘卫星,是国家高分辨率对地观测系统重大专项的重要组成部分。卫星围绕"双线阵相机与激光测高仪主被动复合测绘"的新体制,形成了高精度内/外方位元素稳定性设计、高精度姿态稳定控制、首个X频段自适应高速率数据传输系统、星上智能星务管理系统等一系列关键技术和创新点,实现了少控制点或无控制点区域的大比例尺立体测绘能力。介绍了卫星的总体设计情况,总结了观测体制、高精度载荷、姿态控制、高速数传、智能星务等技术创新点,通过卫星在轨初步测试结果进行了评价,认为卫星能够满足1∶1万测绘任务的要求。

摘要：为了适应未来大型复杂系统设计与功能分析需求,在火星维护与管理装置设计中引入了基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)方法。首先,基于MagicDraw系统建模工具,利用SysML建模语言,以火星表面维护与管理装置为例,从概念层、逻辑层和物理层逐层分解,对火星维护与管理装置进行总体设计,提出火星车和智能机器人两种物理实现方案。随后,为对设计方案进行追溯性验证,建立了从用户需求到系统逻辑架构和指标能力的需求精化映射矩阵。结果表明,火星维护与管理装置的MBSE功能架构设计方法充分保证了用户需求和装置功能架构的紧密结合,提高了系统设计的可追溯性,可为MBSE方法在航天器总体设计提供应用参考。

摘要：由国家民用空间基础设施支持的陆地生态系统碳监测卫星“句芒号”瞄准森林碳汇储量评估的需求,配置了多波束激光雷达、多角度多光谱相机、超光谱探测仪和多角度偏振成像仪等4个载荷。卫星采用主被动遥感相结合的体制,综合运用激光、多角度、多光谱、超光谱、偏振等遥感手段,可实现植被生物量、叶绿素荧光、气溶胶分布的高精度定量测量。通过在轨定标和真实性检验,发布了包括森林树高、生物量、叶绿素荧光等反演产品。目前该卫星处于在轨测试阶段,预期在地面坡度小于5°的区域,树高测量精度优于1.5 m,区域尺度的生物量反演精度优于85%。该卫星将在碳汇储量监测、生态资源详查、国家重大生态工程监测评价等方向上提供遥感监测服务,为“碳达峰、碳中和”战略发挥遥感力量。

摘要：为了满足现代工业领域中对复杂结构产品的高精度多自由度测量需求,构建了多自由度联合采集系统模型。建立了宽谱段相移干涉多自由度采集系统模型,并对系统中的光学部件进行了设计;以相移干涉技术为基础,提出了多自由度联合测量算法,并分析验证了所设计系统的合理性;根据仪器的物理和光学参数对算法进行了具体实现,基于Simulink的仿真试验结果表明:深度测量精度在μm级,测量范围在m级;光谱检测分辨率在nm级,测量带宽300 nm,覆盖整个可见光区域,光谱准确度为0.2 nm,误差率小于0.1%。该系统满足了现代工业精密测量中高深度分辨率、宽深度测量范围、高光谱准确度、高光谱分辨率的要求。

摘要：高分多模卫星(GFDM-1)兼具高分与敏捷特性,具备多种敏捷成像模式,同时具备自主任务管理功能。其飞行程序设计具有在轨工作模式多样、工作状态复杂且耦合性强等特点,首次采用天地一体的自主任务管理方式进行飞控实施。因此,在飞行程序设计中重点开展了事件时序设计和优化,合理设计并行时序并综合采用多种执行方式对事件流程进行优化,实现快速状态建立;针对卫星设计和敏捷特点分析,识别太阳翼展开及捕获跟踪、多模式高频度的载荷任务规划、中继数传模式等关键事件,对其开展地面仿真进行设计优化。高分多模卫星在轨应用和验证结果表明:卫星在轨运行良好,各飞行事件有序开展,飞行程序设计合理有效。